公路桥梁维修加固技术研究

2015-04-16王伟跃

建材与装饰 2015年10期

关键词：主梁桥梁工程承载力

王伟跃

（东阳市公路管理段　322100）

公路桥梁维修加固技术研究

王伟跃

（东阳市公路管理段322100）

公路桥梁是我国交通运输系统的重要组成部分，一旦公路桥梁工程出现裂缝、变形、破损等病害，会直接影响公路桥梁的交通通行安全和使用寿命，因此应结合公路桥梁的实际情况，采用有效的维修加固技术，提高公路桥梁工程的安全性和稳定性。本文简要介绍了公路桥梁工程的常见病害，分析了公路桥梁工程概况，阐述了公路桥梁维修加固技术应用。

公路桥梁；维修加固技术

公路桥梁在长期的使用过程中，很容易遭受多种病害，危害交通安全，给国家、社会和人民造成巨大损失。针对公路桥梁的各种病害，使用科学合理的维修加固技术，消除公路桥梁的安全隐患，推动我国公路桥梁工程的快速发展。

1　公路桥梁工程的常见病害

1.1钢筋锈蚀

钢筋锈蚀是公路桥梁工程中一种常见的问题，其对于整个公路桥梁结构的稳定性和承载力都有着直接的影响。导致公路桥梁钢筋锈蚀的原因有很多，如混凝土强度和密实性不符合施工设计要求、钢筋保护层厚度不达标等。并且公路桥梁钢筋锈蚀会引发其它连锁反应，造成混凝土结构发生变形或者裂缝，影响公路桥梁的承载力。

1.2主拱圈裂缝

随着时间的推移，公路桥梁受到长期的风驰日晒，主拱圈产生裂缝，这些裂缝主要集中在描垮中部梁和悬臂梁根部之间，有时还会引发公路桥梁的墩台出现大量裂缝。公路桥梁主拱圈裂缝主要是由于混凝土材料质量和各方面性能没有达到公路桥梁施工设计要求。并且公路桥梁主拱圈裂缝会造成桥梁结构的主拱线下降，公路桥梁后座挡墙和桥台之间出现沉降缝[1]，使得桥台后座形状逐渐发生变形，有时透过沉降缝都能够看到公路桥梁结构中的填充料。同时，由于公路桥梁施工质量水平较低，在长时间使用过程中，逐渐出现路面破碎、桥面形状改变等问题，严重影响公路桥梁的交通通行安全。

2　公路桥梁工程概况

某公路桥梁位于山东省S803省道上，公路桥梁全长约125.8m，中心桩号K67+385，整个公路桥梁下部采用组合式桥台结构，上部采用钢架拱结构，桥台标高为12m，公路桥梁的荷载等级设计为挂车-100，汽车-20[2]。该公路桥梁于2004年2月施工建设，11月份投入使用至今，在长时间的运行过程中，该公路桥梁工程局部出现裂缝、变形等问题，为了确保公路桥梁结构安全，满足正常的交通通行安全，应积极采取有效的维修加固技术。

3　公路桥梁维修加固技术应用

3.1常见的加固方法

（1）预应力加固法

预应力加固法主要基于预应力原理，适应高强度构件对公路桥梁构件施加应力，抵消公路桥梁的一部分自重应力，利用构件卸载应力，进一步提高公路桥梁构件的承载力。对公路桥梁结构应用预应力加固法，可有效控制公路桥梁结构裂缝进一步扩大，避免结构变形，这种方法具有良好的加固效果。

（2）增加构件截面加固法

针对公路桥梁中受力构件截面尺寸小、荷载等级低等问题，采用增加构件截面的方法，增加公路结构的受力主筋，对公路桥梁进行加固。这种加固方法在公路桥梁维修加固中应用比较广泛，但是施工难度较大，施工时间长。

（3）纤维复合材料加固法

纤维复合材料主要由基体和纤维组成，公路桥梁结构维修加固中应用的主要有碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等纤维复合材料[3]，其中碳纤维复合材料应用比较广泛，具有良好的耐腐蚀、抗疲劳、高强度、轻质量等优点，对公路桥梁中裂缝使用碳纤维复合材料进行粘贴加固，具有良好的加固效果，施工简单便捷。

（4）粘贴钢板加固法

在公路桥梁结构中应用粘贴钢板加固法进行维修加固，具有成本低、灵活简单、施工便捷、坚固耐用等优点。通过对公路桥梁结构粘贴钢板，可有效提高公路桥梁结构的刚度和强度，满足公路桥梁工程的施工设计要求，并且这种加固方法施工工艺简单，操作技术比较成熟，针对公路桥梁结构中存在的各种问题，采用灵活的钢板加固处理方法，对不同位置采用合理的加固方法，其不需要再使用其它的加固材料，施工成本低、施工工期短、施工速度快。

3.2维修加固措施

（1）挂梁和主梁正弯矩维修加固

在计算公路桥梁的承载极限时，如果公路桥梁结构在荷载作用下，主梁截面承载力较低，应及时采用维修加固措施，对挂梁和主梁正弯矩进行加固，提高主梁截面强度。在加固处理过程中，先凿除公路桥梁的油毛毡和铺装层，做好打毛处理；然后，按照公路桥梁铺装厚度设计要求，合理布设钢筋网，设置防水混凝土，科学处理混凝土裂缝，提高公路桥梁结构的承载力。

（2）主拱圈维修加固

对于该公路桥梁工程，经过调查发现该公路桥梁结构中某些构件承载力不足，应采取有效维修加固措施，适当增大主梁截面尺寸，改造公路桥梁中的横系梁，可采用横隔板形式，使公路桥梁的横向联系更加密切。由于公路桥梁结构中主拱圈的荷载较大，在长时间使用中容易产生很多结构性裂缝，这时可对公路桥梁结构的拱肋，使用混凝土喷射钢筋网的方法，对公路桥梁进行加固，提高公路桥梁构件的承载力。

（3）桥台后座维修加固

对公路桥梁的桥台后座进行维修加固，应先清理桥台后座的公路路面，采用简支单向的钢筋混凝土预制板，将两侧墙和预制板通过锚固钢筋进行连接，铺设混凝土桥面，在预制板和后座之间预留空隙[4]，使公路桥梁的动力荷载作用在墙体上，利用两侧墙的摩阻力，实现对公路桥梁的维修加固。

（4）主梁维修加固

主梁对于整个公路桥梁结构的稳定性和安全性有着重要的影响，对主梁进行维修加固，可采用以下几种方法：①将横向悬臂梁布设在墩顶梁端，把预制微弯板安装在悬臂梁上；②对公路桥梁的挑梁顶部设置伸缩缝，采用聚氨酯材料进行填充；③在公路桥梁的铺装层上设计钢筋网，提高公路桥梁的整体稳定性；④在公路桥梁中设置预制人行道梁，在人行道梁和旧桥面板之间，进行混凝土浇筑施工，在公路桥梁桥面混凝土铺装施工时，对行车道进行混凝土浇筑，通过这几种方法，提高公路桥梁结构的承载力。

3.3桥面缺陷的维修加固

公路桥梁裂缝，一方面是由于受到车辆长时间的挤压和摩擦；另一方面，和混凝土的伸缩特性有着直接的关系。混凝土开裂后，如果长时间暴露在空气中，很容易和二氧化碳发生碳化反应，如果不及时进行维修加固，裂缝会进一步扩大和深入，危害整个公路桥梁结构的安全性和稳定性。对于公路桥梁结构中常见的斜向裂缝、纵向裂缝、温度裂缝、收缩裂缝等裂缝，可采用压力灌浆维修加固、表面粘贴维修加固、表面封闭等修补方法，其中压力灌浆维修加固方法应用最为广泛，其适用于宽度超过0.25mm的裂缝结构，按照不同的灌浆材料，还可以分为化学灌浆维修加固法和水泥灌浆维修加固法。另外，对于公路桥梁上的磨损、剥落、露筋、空洞和麻面等缺陷，应注意先将受损部分铲除，然后再采用环氧树脂粘结材料、水泥砂浆、混凝土等材料进行修补，提高公路桥梁结构的稳定性。